C++知识点17——使用C++标准库（顺序容器vector常用操作）

最新推荐文章于 2025-08-03 15:08:53 发布

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本文深入探讨C++标准模板库中的vector容器，讲解其赋值、交换、元素添加与访问、删除等操作，并提供示例代码，帮助读者掌握vector的高效使用技巧。

C++STL中的容器类型分为两种，一种是顺序容器，另一种是关联容器，这两种容器之所以被划分，本质区别是顺序容器可以通过元素在容器中的位置进行访问及存储，而关联容器只能通过键来访问和存储元素

顺序容器常用的主要有以下几个：vector（可变数组），string（字符数组），list（双向链表），deque（双端队列），这几个容器都定义在各自的头文件中，头文件名与容器名相同

1.vector（可变数组）

最最常用的容器，可随机访问，插入和删除元素较list慢

vector概述见C++知识点4——vector与string简述

1.1 vector的赋值

vector的赋值除了使用列表赋值

和别的vector对象赋值，还可以使用assign操作，assign的操作方式有以下三种

template <class InputIterator>
void assign (InputIterator first, InputIterator last);

这种操作接受的是两个输入迭代器，将迭代器范围内的元素赋值给容器

void assign (size_type n, const value_type& val);

这种操作接受的是n个val，将n个val赋值给容器

void assign (initializer_list<value_type> il);

这种操作接受的是一个初始化列表，将列表中的元素赋值给容器

具体使用如下：

int main(int argc, char const *argv[])
{
	vector<int> v1(10,3);
	v1.assign(10,6);
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<"------------------------"<<endl;
	v1.assign({1,2,3,4,5});
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<"------------------------"<<endl;
	vector<int> v2(10,4);
	v1.assign(v2.begin()+3,v2.end());
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	
	return 0;
}

上述三种赋值操作将vector内的元素值擦除并替换

1.2 交换两个vector

交换两个vector可以使用swap函数

void swapope()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int> v2={4,5,6};
	for (int i=0;i<v1.size();++i) {
		cout<<v1[i]<<','<<&v1[i]<<endl;
	}
	cout<<"------------------------"<<endl;
	for (int i=0;i<v2.size();++i) {
		cout<<v2[i]<<','<<&v2[i]<<endl;
	}

	swap(v1,v2);
	cout<<"after swap"<<endl;

	for (int i=0;i<v1.size();++i) {
		cout<<v1[i]<<','<<&v1[i]<<endl;
	}
	cout<<"------------------------"<<endl;
	for (int i=0;i<v2.size();++i) {
		cout<<v2[i]<<','<<&v2[i]<<endl;
	}
}

可见，交换前后，两个容器仅仅只是换个名字，容器里的元素没被移动，所以，swap之后，容器的迭代器仍然有效，仍然指向swap之前的那些元素

因为swap仅仅是交换名字，所以对于常用的顺序容器来说，swap不进行任何的拷贝，删除，添加操作，处理时间为常数

1.3 添加元素

vector常用的添加元素的方法处理push_back（尾部添加）外，还有insert方法，insert方法的重载有以下四种：

1.在迭代器position指向元素之前插入一个值为val的元素，返回指向val的迭代器

iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);

示例：

void insertope()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int>::iterator it=v1.insert(v1.begin()+1,66);
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<endl;
}

v1.begin()+1指向第二个元素，所以在第二个元素的前面位置上插入66，返回的迭代器也指向66

2.在迭代器position指向元素之前插入n个值为val的元素，返回指向第一个val的迭代器

iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);

示例

void insertope()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int>::iterator it=v1.insert(v1.begin()+1,5,66);
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<','<<*(--it)<<endl;
}

3.在迭代器position指向元素之前插入迭代器first和last范围内的元素，返回指向新添加第一个元素的迭代器

template <class InputIterator>
iterator insert (const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

示例

void insertope()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int> v2={4,5,6};
	vector<int>::iterator it=v1.insert(v1.begin()+1,v2.begin()+1,v2.end());
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<','<<*(--it)<<endl;
}

4.在迭代器position指向元素之前插入列表范围内的元素，返回指向新添加第一个元素的迭代器

iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);

示例

void insertope()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int> v2={4,5,6};
	vector<int>::iterator it=v1.insert(v1.begin()+1,{11,22,33});
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<','<<*(--it)<<endl;
}

1.4 访问元素

除了使用迭代器和下标进行元素访问，还有三个方法可以访问vector中的元素

1 at方法，返回下标为n的引用

reference at (size_type n);
const_reference at (size_type n) const;

void atfunc()
{
	vector<int> v(10);
	for (int i=0;i<v.size();++i) {
		v.at(i)=i;//调用reference at (size_type n);
	}
	for (int i=0;i<v.size();++i) {
		cout<<v.at(i)<<endl;//调用const_reference at (size_type n) const;
	}
}

2 back方法，返回尾元素的引用

reference back();
const_reference back() const;

3.front方法，返回头元素的引用

reference front();
const_reference front() const;

示例

void backandfrontfunc()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	v1.front()-=v1.back();//1-3
	cout<<v1.front()<<endl;//返回引用，所以v1.front()变为-2

	v1.back()-=v1.front();//3-（-2）
	cout<<v1.back()<<endl;

	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
}

上述这些方法访问是要确保vector对象中不为空，且索引n不能越界

1.4 删除元素

除了pop_back用来删除尾元素之外（使用pop_back前，一定要判断vector对象不为空），还有clear方法用来删除vector中的所有元素，还有重载方法erase删除vector中的指定元素

1 clear函数，清楚所有的vector中的元素

void clear();

2.erase函数，删除迭代器指向的元素，返回被删除元素之后元素的迭代器

iterator erase (iterator position);

void erasefunc()
{
	vector<int> v1={1,2,3};
	vector<int>::iterator it=v1.erase(v1.begin()+1);
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<endl;
}

it指向3

3.erase函数，删除迭代器范围内的元素，返回最后一个被删除元素之后元素的迭代器

iterator erase (iterator first, iterator last);

void erasefunc()
{
	vector<int> v1={1,2,3,4,5,6};
	vector<int>::iterator it=v1.erase(v1.begin()+2, v1.begin()+4);
	for (auto i:v1) {
		cout<<i<<endl;
	}
	cout<<*it<<endl;
}